Co je frézování?

Co je frézování?

frézování

Frézovací zařízení

Při frézování dílů forem patří mezi hlavní typy frézek horizontální frézky, vertikální frézky, portálové frézky a univerzální frézky. Nejpoužívanější jsou vertikální frézky a univerzální frézky, které mohou dosáhnout přesnosti obrábění IT8 nebo vyšší a drsnosti povrchu Ra 1,6μm. Pokud se použije vysokorychlostní a nízkoobjemové frézování, přesnost obrobku může dosáhnout IT7 a drsnost povrchu Ra může dosáhnout 0,8 μm. Při frézování je ponechán přídavek na dokončení 0,05 mm a stačí dokončení montérem. Je-li požadována vysoká přesnost, je frézování pouze meziprocesem a po frézování jsou zapotřebí další dokončovací procesy.

Výběr frézovacích nástrojů

Frézování je způsob obrábění prováděný na frézce pomocí frézy. Při frézování vykonává fréza hlavní rotační pohyb, zatímco obrobek nebo fréza vykonává posuvný pohyb. Fréza je vícezubý řezný nástroj a v závislosti na frézovaném předmětu jsou vyžadovány různé typy fréz.

Pro rovinné frézování lze použít válcové stopkové frézy pro obvodové frézování nebo čelní frézy pro čelní frézování, jak je znázorněno na obrázku 3-14. Ve srovnání s obvodovým frézováním zahrnuje čelní frézování více zubů pracujících současně, má za následek menší variace v tloušťce řezu, větší kontaktní plochu mezi frézou a obrobkem, hladší proces řezání a dokončovací zuby na čelních frézách mohou leštit obrobený povrch, což má za následek lepší kvalitu obrábění. Čelní frézy mají navíc vysokou tuhost a řezná část většinou používá tvrdokovové destičky, což umožňuje větší řezné parametry. Často může být celá pracovní plocha obrobena jedním průchodem, což má za následek vysokou efektivitu výroby. Proto je při obrábění dílů forem široce využíváno použití čelních fréz na vertikálních frézkách pro obrábění rovinných nebo šikmých ploch.

Způsoby upínání a polohování obrobků

Hlavní způsoby upínání dílů na frézkách jsou: upínání plochým-čelisťovým svěrákem; upínání pomocí univerzální indexovací hlavy; přímé upnutí obrobku na pracovním stole frézky pomocí upínací desky a šroubů; a používání speciálních přípravků pro upínání v sériové výrobě, jako jsou následující přípravky a mechanismy, které jsou kompatibilní s frézkami:

① Polohovací a podpůrné mechanismy používané k přímému umístění a upnutí obrobků na pracovní stůl; pákový{0}}upínací mechanismus sestávající z přítlačných desek a šroubů nebo excentrických součástí.

2

③ Univerzální indexovací hlavy namontované na pracovním stole.

2

⑤ Běžně používané ruční a motorizované otočné pracovní stoly.

Obrobky a obrobené povrchy, které lze frézovat, jsou znázorněny na obrázku 3-15. Obrázek 3-15(a) znázorňuje rovinné frézování, obrázky 3-15(b) až 3-15(d) znázorňují třírozměrné frézování s konkávní dutinou a Obrázek 3-15(e) ukazuje frézování formovacím razníkem. Během obrábění, protože polotovar je většinou šestistěnný, se jeho spodní rovina často používá jako primární vztažný bod obrábění, který je umístěn na stole frézky a omezuje tři stupně volnosti obrobku: z (rotace), y (rotace) a z (posun). Současně se obě strany obrobku používají jako pomocné polohovací roviny ve směrech X a Y pro omezení z (rotace), x (posun) a y (posun). Po upnutí obrobku je všech šest stupňů volnosti zcela omezeno.

Na základě šesti polohovacích vztažných bodů obrobku lze také navrhnout a vyrobit speciální přípravek. Když je obrobek upnutý v přípravku pro frézování, měly by být zajištěny následující základní požadavky:

① Ujistěte se, že rozměrové chyby obrábění každého obrobeného povrchu jsou v povoleném rozsahu.

② Zajistěte přesnost tvaru každého obrobeného povrchu, tj. zajistěte, aby tolerance tvaru obráběného obrobku odpovídaly konstrukčním požadavkům.

③ Zajistěte požadavky na přesnost polohy mezi obrobenými plochami.

Parametry frézování

Při frézování je rotace frézy primárním pohybem, zatímco lineární nebo křivočarý pohyb obrobku podél pracovního stolu je pohyb posuvný. Mezi klíčové parametry frézování patří rychlost frézování, rychlost posuvu, hloubka řezu a rychlost posuvu.

Rychlost frézování (vₙ) se vztahuje k lineární rychlosti řezné hrany při maximálním průměru frézy.

Rychlosti posuvu při frézování se vyjadřují třemi způsoby:

① Posuv na zub f_z: Vzdálenost, o kterou se obrobek posune ve směru posuvu na zub, kterým fréza projde, měřeno v mm/z. f_z je základem pro výběr rychlosti posuvu.

② Posuv na otáčku fᵣ: Vzdálenost, o kterou se obrobek posune ve směru posuvu na otáčku frézy, měřeno v mm/r.

③ Posuv za minutu fₘ: Vzdálenost, o kterou se fréza posune vzhledem k obrobku ve směru posuvu za minutu, měřeno v mm/min. V praxi se fₘ obecně používá k nastavení rychlosti posuvu obráběcího stroje.

Mezi f_z, fᵣ a fₘ existují následující vztahy:

Ve vzorci n představuje rychlost frézy v ot/min.

Hloubka řezu (aₚ) při frézování je kolmá vzdálenost mezi obrobkem a obrobeným povrchem, tj. hloubka, do které fréza proniká do obrobku.

Rychlost posuvu (vᵢ) se vztahuje k relativnímu posunutí mezi obrobkem a frézou ve směru posuvu za jednotku času, měřeno v mm/min. Vztahuje se k rychlosti frézy n, počtu zubů z a posuvu na zub f_z (v mm/z).

Vzorec pro výpočet rychlosti posuvu je:

Ve vzorci závisí posuv na zub f hlavně na faktorech, jako jsou mechanické vlastnosti obrobku a materiálů nástroje a požadavky na drsnost povrchu obrobku. Když má materiál obrobku vysokou pevnost a tvrdost, vysoké požadavky na drsnost povrchu, špatnou tuhost obrobku nebo nízkou pevnost nástroje, f by měla být menší hodnota. Posuv na zub u stopkových fréz z tvrdokovu je vyšší než u podobných stopkových fréz z rychlořezné oceli. Referenční tabulka pro výběr posuvu na zub je uvedena v tabulce 3-4.

Tabulka 3-4 Referenční tabulka pro posuv na zub fréz

Jednotka: mm

Rychlost frézování (vₙ) frézy je nepřímo úměrná životnosti nástroje T, posuvu na zub f_z, hloubce řezu aₚ, hloubce řezu aₑ a počtu zubů z a je přímo úměrná průměru frézy d. Je to proto, že jak se f_z, aₚ, aₑ, a z zvyšují, počet současně pracujících zubů se zvyšuje, což vede ke zvýšenému zatížení řezné hrany a tepla, což zrychluje opotřebení nástroje. Proto životnost nástroje omezuje zvýšení řezné rychlosti. Zvětšením průměru frézy se zlepší odvod tepla, a tím se odpovídajícím způsobem zvýší rychlost frézování. Tabulka 3-5 uvádí referenční hodnoty pro rychlosti frézování.

Tabulka 3-5 Referenční hodnoty rychlosti frézy

Jednotka: m/min